Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «КЕМЕРОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
З.Н. Есина практикум по физике Учебное пособие Кемерово 2010
УДК 53(075.8) ББК Е83
Печатается по решению редакционно-издательского совета ГОУВПО «Кемеровский государственный университет»
Рецензенты
Доктор технических наук, профессор Кемеровского технологического института пищевой промышленности Мирошников А.М.
кандидат физико-математических наук, доцент ГОУ ВПО «Кемеровская государственная медицинская академия» Бухтоярова В.И.
Е 83 Есина, 3. Н.
Практикум по физике. Учебное пособие. /3. Н. Есина; ГОУ ВПО «Кемеровский государственный университет». - Кемерово: Кузбассвузиздат, 2010. - 158 с.
ISBN
Учебное пособие разработано по курсу «Физика» для специальностей математического факультета 010501, 010503 и содержит теоретический материал, примеры решения задач и задания для самостоятельной работы.
ISBN ББК
В3я73
© Есина 3. Н., 2010
© ГОУ ВПО КемГУ», 2010
Предисловие
Цель настоящих методических указаний — оказать помощь студентам математического факультета в изучении курса физики.
Учебный материал указаний включает в себя такие разделы физики, как механика, молекулярная физика, термодинамика, электростатика, постоянный ток, магнетизм, оптика. Весь материал разбит в указаниях на пять основных разделов, в каждом из которых даны основные формулы, примеры решения задач и задачи для самостоятельного решения (контрольные задания).
Раздел I.Физические основы механики
1.1. Основные формулы
1. Кинематическое уравнение движения
материальной точки (центра масс твердого
тела) вдоль оси
:
,
где
некоторая функция времени.
2. Средняя скорость:
.
3. Средняя путевая скорость:
,
где
-
путь, пройденный точкой за интервал
.
Путь
,
в отличие от разности координат
,
не может убывать и принимать отрицательные
значения, т.е.
.
4. Мгновенная скорость:
.
5. Среднее ускорение:
.
6. Мгновенное ускорение:
.
7. Кинематическое уравнение движения материальной точки по окружности:
.
8. Угловая скорость:
.
9. Угловое ускорение:
.
10. Связь между линейными и угловыми величинами, характеризующими движение точки по окружности:
,
где
- линейная скорость:
и
-
тангенциальное и нормальное ускорения,
- угловая скорость,
- угловое ускорение,
- радиус окружности.
11. Полное ускорение:
.
12. Угол между полным ускорением
и нормальным ускорением
:
.
13. Уравнение гармонических колебаний материальной точки:
,
где
- смещение, А - амплитуда колебаний,
-
угловая или циклическая частота,
-
начальная фаза.
14. Скорость материальной точки, совершающей гармонические колебания:
.
15. Ускорение материальной точки, совершающей гармонические колебания:
.
16. Сложение гармонических колебаний одного направления и одинаковой частоты:
а) амплитуда результирующего колебания:
.
б) начальная фаза результирующего колебания
.
17. Уравнения, описывающие траекторию точки, участвующей в двух взаимно перпендикулярных колебаниях:
.
a)
,
(если разность фаз
),
б)
,
(если разность фаз
),
в)
,
(если разность фаз
).
18. Уравнение плоской бегущей волны:
,
где y – смещение
любой из точек среды с координатой
в момент
,
-
скорость распространения колебания в
среде.